یکی از اتصالاتی که با فلسفه قوی تر کردن ناحیه اتصال در سازه های فولادی مطرح است، اتصال با نیمرخ سپری (t-stub) می باشد. در این نوع اتصال ساق نیمرخ سپری به بال تیر و بال آن به بال ستون با پیچ متصل می شود. همچنین اتصال دیگری که با فلسفه ضعیف تر کردن تیر استفاده می شود، اتصال خمشی تیر با مقطع کاهش یافته (rbs) می باشد. ایده تضعیف بر این پایه است که قسمت هایی از بال تیر در ناحیه نزدیک به اتصال تیر به ستون بریده می شود و با تشکیل مفصل پلاستیک در ناحیه rbs، این ناحیه به عنوان یک فیوز شکل پذیر عمل می کند. در این مطالعه عملکرد چرخه ای ترکیب دو نوع اتصال خمشی با نیمرخ سپری و تیر با مقطع کاهش یافته در محیط نرم افزار abaqus مورد بررسی قرار گرفته است. اتصال مورد بررسی یک اتصال یک طرفه می باشد که محل اعمال بار انتهای تیر می باشد. در این اتصال، طول تیر به اندازه نصف دهانه مورد نظر در یک سازه طراحی شده می باشد. در مدل سازی این اتصال برای دو سر ستون شرایط مرزی گیردار در نظر گرفته شده است و از حرکت خارج از صفحه تیر جلوگیری به عمل آمده است. برای بارگذاری چرخه ای از قرارداد بارگذاری پیشنهاد شده در آیین نامه aisc استفاده شده است. در تحلیل پارامتریک این اتصال با تغییر نوع سوراخ و اندازه پیچ ها، ضخامت بال نیمرخ سپری و ابعاد ناحیه برش، رفتار اتصال بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که ظرفیت خمشی اتصال جدید بیشتر از اتصال تیر با مقطع کاهش یافته تنها و همچنین کمتر از اتصال با نیمرخ سپری تنها می باشد. همچنین مشاهده شد که دوران ناحیه کاهش یافته بخش اصلی دوران کل را شامل می شود و هریک از عوامل دیگر موثر در دوران مانند دوران چشمه اتصال نقش کمی در دوران کل اتصال دارند.

سیستم قاب های مهاربندی شده ی همگرای ویژه ی دو طبقه-ضربدری، یکی از سیستم های مقاوم در برابر بارهای لرزه ای می باشند که به دلیل مقاومت در برابر بارهای جانبی و محدود کردن تغییر مکان های نسبی جانبی، به صورت روزافزون مورد توجه طراحان قرار گرفته اند. اگرچه سیستم قاب های مهاربندی شده ی همگرای ویژه، در حال حاضر به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته-اند، ولی خرابی ها و شکست های مشاهده شده در زلزله های اخیر از قبیل گسیختگی مهاربندها و یا انواع گوناگون زوال در اتصالات، نیاز به بررسی هرچه دقیق تر این گونه سیستم های سازه ای را طلب می کند. در این پایان نامه سعی بر آن است تا ظرفیت جانبی سیستم قاب های مهاربندی شده ی همگرای ویژه به صورت دوطبقه-ضربدری در پاسخ های جابجایی نسبی بام، بیشینه شتاب زمین، بیشینه شتاب طبقات، برش پایه، شاخص شکست قاب، با در نظر گرفتن رفتار اتصالات برشی تیر به ستون و ورق اتصال مهاربند به تیر و ستون، محاسبه شوند. یکی دیگر از اهداف این پایان نامه، بررسی دقت روش تحلیل استاتیکی چرخه ای در تخمین ظرفیت لرزه ای ساختمان های مهاربندی شده ی همگرای ویژه ی دوطبقه-ضربدری منظم نسبت به پاسخ های حاصل از نتایج تحلیل دینامیکی افزاینده، برای ساختمان های سه، نه و بیست طبقه ی مورد نظر می باشد. برای تحلیل قاب ها، از نرم افزار منبع باز opensees استفاده شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

اتصال تیرـ ستون در قاب های بتن مسلح خمشی، منطقه ای بحرانی برای انتقال بارهای اعضای متصل (تیر و ستون) به آن در ساختمان می باشد. در طراحی معمول قاب های خمشی تحت اثر بارهای ثقلی، کنترل رفتار اتصالات الزامی نمی باشد. اما خرابی ساختمان های بتن مسلح در زلزله های اخیر نشانگر مقادیر زیاد تنش های برشی در گره ها بوده که در نهایت منجر به خرابی کلی ساختمان شده است. مطالعات دقیق رفتار گره ها در ساختمان های احداث شده در مناطق زلزله خیز فقط در چهار دهه ی اخیر انجام شده است. آزمایش های گوناگون بر روی اتصالات تیر- ستون نشان داده است که پارامترهای مختلفی از قبیل لاغری گره، درصد میلگرد، جزئیات میلگردگذاری و مقاومت فشاری بتن، ظرفیت برشی گره را مشخص می کنند. با این وجود رفتار اتصال تیر- ستون بسیار پیچیده بوده و متغیرهای زیادی وجود دارند که متقابلا در عملکرداتصال موثر می باشند. به علت تعداد پارامترهای درگیر حتی یک آزمایش جامع نیز قادر نخواهد بود تمام ترکیبات این متغیرها را پوشش دهد. در نتیجه تحلیل غیر خطی مدل اجزای محدود اینگونه اتصالات می تواند ابزاری توانمند برای تحقیق پارامترهای مختلف موثر بر رفتار و مقاومت گره تیر- ستون باشد. در این تحقیق با استفاده از تحلیل غیر خطی اجزای محدود مدل ساخته شده توسط نرم افزار ansys، رفتار لرزه ای گره های تیر- ستون داخلی طراحی شده برای بارهای ثقلی مطالعه شد. ابتدا صحت نتایج حاصل از مدل ساخته شده با نتایج آزمایشگاهی موجود کنترل و مدل کالیبره شد. سپس اثر پارامترهای مختلف بر روی رفتار گره آزمایش شدند. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق عبارتند از مقاومت فشاری بتن، حد جاری شدن فولاد، بار محوری ستون و عمق تیرهای اتصال. پارامترهای بازتاب چرخه ای اتصالات که از نمودارهای چرخه ای و نمودارهای back-bone آنها به دست آمدند، عبارتند از: مقاومت برشی اتصال، شکل پذیری چرخشی اتصال و میزان استهلاک انرژی اتصال. علاوه بر آن نحوه ترک خوردگی و میزان تنش در نمونه های مختلف مقایسه شدند.

در این تحقیق، از روش الگوریتم ژنتیک کلاسیک برای بهینه نمودن (حداقل نمودن وزن سازه) سازه های فضایی (خرپای فضایی و قاب خمشی سه بعدی) با رفتار خطی و غیرخطی هندسی استفاده شده است . سطح مقطع اعضاء بعنوان متغیرهای اصلی مسئله درنظر گرفته شده است . قیود مربوط به اندازه سطح مقطع برای تعیین طول هر رشته که شامل کلیه متغیرهای مسئله در مبنای دو می باشد، بکار می رود و سپس جمعیت اولیه بطور تصادفی تولید می شود. مقادیر عددی متغیرها در هر رشته در مبنای اعشاری، محاسبه شده و برای تعیین تنش و جابجایی گره ها مورد استفاده قرار می گیرد. برای تحلیل خطی از نرم افزار sap90 و برای تحلیل غیرخطی از نرم افزار emrcnisa استفاده شده است . با استفاده از تابع جریمه خارجی، مسئله با قیود تنشی و جابجایی، به یک مسئله نامقید تبدیل می شود. مقادیر برازندگی هر رشته، محاسبه شده و مرحله تکثیر (تکرار شدن رشته های بهتر) انجام می شود. سپس عملگر تقاطع بمنظور تبادل اطلاعات بین رشته های انتخاب شده از مرحله تکثیر، تعداد مشخصی از آن ها را بطور تصادفی جفت می نماید و در نهایت عملگر جهش با احتمال بسیار کم، با تغییر در بعضی از بیت ها، یک تولید از جمعیت جدید را کامل می نماید.بمنظور حل مسائل بهینه یابی سازه ها با استفاده از الگوریتم ژنتیک ، یک برنامه رایانه ای بنام 3dsonaga تهیه گردیده است . نتایج حاصل از این برنامه با نتایج بدست آمده بوسیله دیگر محققین مقایسه شده است . در این تحقیق حساسیت الگوریتم ارائه شده نسبت به پارامترهای مختلف درگیر با مسئله بهینه یابی سازه های سه بعدی فلزی از قبیل نوع تابع جریمه، ضریب تابع جریمه، روش های مختلف معکوس سازی، نوع عملگر تقاطع، مقدار احتمال عملگر جهش و تعداد رشته های مورد بررسی قرار گرفته و نتایج بدست آمده ارائه گردیده است .

در این تحقیق روش d.q. بررسی و مقایسه آن با سایر روش های متعارف همانند اجزاء محدود، تفاوت های محدود و جواب تحلیلی انجام گردیده است . همچنین با در نظر گرفتن تغییر شکل های برشی و تاثیر anisotropy در رفتار صفحات ، فرکانس ها، تغییر مکانها و نیروها مورد بررسی قرار گرفته اند که منجر به نوشتن برنامه کامپیوتری که ذیلا بطور خلاصه معرفی می گردد شده است . برنامه difqalp به زبان visual basic نوشته شده است و قادر است تمام صفحات مستطیلی را تحت دو نوع بارگذاری توام استاتیکی داخل و خارج صفحه و ارتعاش آزاد خمشی تحت هر شرط مرزی با در نظر گرفتن تغییر شکل های برشی و یا فرض صرفنطر از تغییر شکلهای برشی به روش d.q. آنالیز نماید و مقادیر نیرویی و تغییر مکانها را و همچنین تمام فرکانس های ارتعاشی و شکل مودی صفحات را نتیجه دهد. تاثیر افزایش نسبت ضخامت به ابعاد صفحه در محاسبه فرکانس ها، تغییر مکانها و نیروهای داخلی مشاهده شده است . از طرفی تاثیر تغییر جهات الیاف ها در صفحات لایه لایه مرکب بر تغییر مکانها و نیروهای داخلی بررسی گردیده است و ملاحظه شده است که با تغییر کمی در جهت الیافها، شاهد نیروهای داخلی بزرکی در صفحه خواهیم شد که هیچگاه نمی توان از آن صرفنظر نمود. تحقیقات انجام شده در این پروژه حاکی از اینست که بکارگیری روش d.q. به نتایج مطلوبی تا دقت مهندسی با استفاده از کمترین حجم فرمول نویسی و امکانات کامپیوتری خواهیم رسید.

یکی از مهمترین مسائلی که امروزه مهندسین سازه با آن مواجه اند کاهش هر چه بیشتر صدمات سازه ای ناشی از رویداد طبیعی است که نهایتا منجر به خسارات جانی می گردد. اصولا سازه ها در مقابل کلیه بارهای قابل وقوع طراحی نمی شوند. اما بارهای بیش از حد انتظار مانند زلزله های قوی همواره می توانند رخ نمایند. از آنجا که زلزله یک رخداد غیرقابل پیش بینی با عدم قطعیت زیاد است ، سازه های پیچیده و گران با کارایی بحرانی که خرابی در آنها مترادف با یک فاجعه است، مانند ساختمانهای مرتفع، برج ها، نیروگاههای هسته ای و اسکله آبهای عمیق ، باید بتوانند خود عکس العمل های رخنموده بیش از حد معینی را به نوعی کنترل نمایند. این مهم با استفاده از کنترل سازه ای امکانپذیر است.در یک تعریف جامع کنترل سازه ای شامل منظم نمودن مشخصه های سازه ای برای اطمینان از عکس العمل مطلوب و مناسب تحت بارهای موثر خارجی است.لازم به ذکر است که در این پایان نامه برای دستیابی به الگوریتمی پایدار از ایده کلی بهینه آنی استفاده شده است.

تلاش شده تا هرگونه تاثیر شرایط اتصال میانی عضو بادبندی بر رفتار ، باربری و پایداری سیستم بادبندی مورد بررسی قرار گیرد. ابتدا با استفاده از روش تحلیلی ، شرایط پایداری ارتجاعی سیستم بادبند ‏‎x‎‏- شکل( پایداری عضو فشاری با تاثیر عضو کششی ) ، در کمانش خارج از صفحه بدست آمده است . به منظور فراهم آوردن جامع ترین شرایط ممکن ، سختی اتصالات میانی و انتهایی متغیرهای دلخواه بوده و طول مشخصات سطح مقطع ، خصوصیات مواد و نیروی محوری برای اعضای کششی و فشاری سیستم بادبند ، متفاوت در نظر گرفته شده اند . به علت تعداد زیاد پارامترهای بکار رفته در معادلات ، حل آنها توسط نرم افزار ‏‎maple‎‏ انجام گردیده است . در نهایت چند حالت کاربردی رایج مورد بررسی قرار گرفته و حل پارامتری آنها، بصورت گرافیکی ارائه گردیده است . سپس بدلیل رابطه مستقیم بین اتصال انتهایی سیستم بادبندی و رفتار این سیستم و به طبع آن رابطه بین اتصال میانی و انتهایی سیستم بادبندی به بررسی توزیع تنش در این ورقهای اتصال پرداخته شده است . دراین زمینه پس از بررسی ضوابط موجود بدلیل نیاز به تعمیم این ضوابط ، شرایط جدیدی همچون حالتی که زاویه بین لبه آزاد ورق اتصال و راستای عضو بادبندی زاویه ای کوچکتر از 30درجه بسازند مورد تحقیق قرار گرفته است . درنهایت پس از بحث در زمینه روش طراحی سیستم بادبندی به گونه ای که رفتار شکل پذیری داشته باشد ، به جمع آوری نتایج و ارائه پیشنهاداتی برای تحقیقات بیشتر پرداخته شده است .

ستونهای مشبک بیشتر در ساختمانهای صنعتی و در ایران بطور گسترده در ساختمانهای مسکونی و تجاری با اسکلت فلزی استفاده می شود. با وجود بهره گیری فراوان از ستونهای مشبک تاکنون هیچ مدل کاربردی برای آنالیز این عنصر سازه ای ارائه نشده که این مهم هدف این تحقیق می باشد. در این رساله یک عنصر جایگزین ‏‎(super element)‎‏ با دوازده درجه آزادی جهت آنالیز ستونهای مشبک ارائه گردیده است. به منظور محاسبه درایه های ماتریس سختی عنصر جایگزین به نحوی که رفتار این عنصر با یک مدل مرجع یکسان باشد، می باید پارامترهایی از قبیل سطح مقطع، لنگرهای اینترسی و ضرایب برشی حول دو محو اصلی و سختی پیچشی این عنصر محاسبه گردند. برای دست یابی به این مهم ابتدا یک مدل مرجع با تقسیم بندی ستون مشبک به تعدا زیادی عنصر ‏‎solid‎‏ مشخص گردید و با استفاده از نرم افزار ‏‎sap90‎‏ آنالیز شده و رفتار این مدل مرجع تعیین می گردد. بر اساس آنالیز مدل مرجع برخی از پارامترهای عنصر جایگزین از قبیل سطح مقطع، سختی پیچشی، لنگر اینرسی و ضریب برشی برای خمش حول محور بستهای افقی با استفاده از یک سری فرمول پیشنهادی ارائه شده اند. برای محاسبه لنگر اینرسی و ضریب برشی عنصر جایگزین در خمش حول محور عمود بر بستهای افقی یک مدل متشکل از فقط عناصر تیری (شامل پروفیلهای اصلی، بستهای افقی و ورقهای انتهایی) ارائه شده است. از آنجا که پارامترهای عنصر جایگزین در حالت غیرخطی توابعی از نیروهای خارجی بوده و آنالیز مدل مرجع بدلیل درجات آزادی زیاد بسیار حجیم و زمان گیر می باشد در آنالیز و محاسبه این پارامترهای عنصر جایگزین از مدل ارائه شده استفاده شده است. یک برنامه کامپیوتری جامع توسط نرم افزار ‏‎matlab‎‏ با نام ‏‎"lace"‎‏ برای آنالیز قابهای سه بعدی با ستونهای مشبک و تبدیل ستونهای مشبک به عناصر جایگزین تدوین شده است. تعدادی ستون مشبک در حالت خطی با در نظر گرفتن تغییر فرمهای برشی با مدل ارائه شده توسط برنامه ‏‎"lace"‎‏ آنالیز شده و پارامترهای عنصر جایگزین محاسبه شده اند. بر اساس این پارامترهای معادل محاسبه شده یک سری فرمولهای تقریبی برای محاسبه پارامترهای معادل ستون مشبک بر اساس خصوصیات هندسی آن ارائه شده است. قابل ذکر است که در ارائه این فرمولهای تقریبی از مبحث بهینه یابی استفاده شده و یک برنامه کامپیوتری با نام ‏‎"ssm"‎‏ به زبان ‏‎q-basic‎‏ برای این منظور تدوین شده است. در پایان تعدای مثال برای نشان دادن میزان دقت و کارایی مدل ارائه شده در کاهش حجم محاسبات ارائه گردیده است.